CN107531940A - 纤维素复合体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种难以发生分离·凝集的纤维素复合体,更具体地,涉及下述一种纤维素复合体,该纤维素复合体含有纤维素与1种以上的水溶性羧甲基纤维素,使该纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中而得的水分散液的tanδ在0.6以下。
Description
技术领域
本发明涉及饮食品中使用的纤维素复合体。
背景技术
已知,如果将含有纤维素与多糖类的纤维素复合体分散于水系溶剂中,则形成为胶体状的网状结构。因此,利用该特征,而在食品、医药品、化妆品、涂料、陶瓷、树脂、催化剂、其它工业用品等领域中广泛使用,特别是,出于悬浮稳定、乳化稳定、组织赋予、起云性的赋予、白度提高、流动性的改良、研磨剂、食物纤维赋予、油脂代替等目的而使用。例如,出于饮料中包含的水不溶性的微粒的悬浮稳定的目的,为使可可饮料中的可可粉末、钙强化牛奶中的乳钙、碳酸钙等悬浮稳定,而使用纤维素复合体。
近年,特别是出于消费者需求的变化和健康意向、味觉的差别化的目的,而期望有一种纤维素复合体:所添加的水不溶性的微粒的种类多样化,此外添加成分增多,具有胜过以往的高悬浮稳定性能力。
即使到目前为止,也仍然在进行各种各样的提高纤维素复合体的悬浮稳定性能的研究。
专利文献1中公开了含有结晶纤维素(MCC)与2种具有特定的取代度的羧甲基纤维素(CMC)的纤维素复合体。其中记载了,该纤维素复合体具有高储能模量,在牛奶中,可以低添加量(0.2%)使可可粒子稳定化。
专利文献2中公开了含有MCC与2种具有特定的取代度的CMC的纤维素复合体。其中记载了,该纤维素复合体也可以在酸性、含盐食品中含有。
专利文献3中公开了含有MCC与具有特定的取代度和粘度的CMC的纤维素复合体。
专利文献4中公开了含有MCC和多糖类的、具有0.85μm以上的中值粒径的纤维素复合体。其中记载了,如果在以高浓度添加有咖啡或可可、红茶提取物等成分的味道丰富的饮料中添加少量该纤维素复合体,则粘度低,悬浮稳定优异。
专利文献5中公开了含有MCC、与取代度为0.95-1.5、粘度在100cps以下的CMC 的纤维素复合体。其中记载了,在含有该纤维素复合体的超高温(UHT)杀菌可可、大豆蛋白饮料中,可以抑制沉淀、分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2010/136157号
专利文献2:WO2013/052114号
专利文献3:WO2013/052118号
专利文献4:WO2013/022090号
专利文献5:WO2013/085810号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明人对一种即使在含有高浓度的可可或花生、谷粉等水不溶性成分的饮料中也可以抑制沉淀、凝集分离的高机能纤维素复合体进行了研究。特别是,对即使在40℃以上的高温下保存也仍可以抑制分离、凝集的高机能纤维素复合体进行了研究。
专利文献1中记载了,含有具有特定的取代度的2种CMC的纤维素复合体具有高储能模量,即使对电解质等也具有高耐性。实施例中记载了,如果添加0.1%的纤维素复合体(MCG0048),则可以在脂肪成分为1.5%的牛奶中,使0.5%的可可粒子稳定化。然而,其稳定化效果未必充分,特别是,如果增加可可粒子的添加量、或者在40~50℃的高温下保存,则会产生凝集、沉淀,悬浮稳定性不充分。
专利文献2中公开了使用具有特定的取代度的2种CMC以特定比率组合的、纤维素复合体的制造方法。然而,该文献的纤维素复合体的稳定化效果也未必充分。另外,由该方法制得的纤维素复合体被认定为具有高初期粘度和设置粘度。因此,如果在悬浮饮料中添加该纤维素复合体,则存在口感重、变为粘糊的食用感的问题。即使在该文献的实施例中,也仅记载了涂抹酱、覆盆子浓缩物等应用例。
专利文献3中公开了含有具有特定的取代度的CMC的纤维素复合体。实施例中也公开了在脱脂奶粉中含有1.5wt%的可可的悬浮饮料的例子。确实,虽然在30℃以下的保存温度下,可获得可以抑制乳状液分层(creaming)或上层分离的效果,但是即便如此,实际效果却未必令人感到满意。特别是,在假定为酷暑或车内、热饮等的40℃以上的严苛保存条件下,存在产生分离、凝集的问题。
专利文献4中公开了含有纤维素复合体的可可或咖啡、含有黑芝麻的乳饮料等实施例。据此,虽然记载了通过添加该纤维素复合体,分离、凝集、沉淀优异,但是饮料中所含的纤维素复合体为0.4%,更优选以更少的添加量发挥效果。另外,以可可为例,全部脂粉乳的添加量为0.8wt%,但如果增加全部脂粉乳的添加量,则存在以乳蛋白为主要原因而产生凝集的情况。
专利文献5的添加有的纤维素复合体的超高温(UHT)可可、大豆蛋白质饮料中,在30℃以下的低温保存下,确实对抑制沉淀、分离发挥了效果。然而,如果在40℃或50℃的高温下保存,则存在产生凝集、分离的问题。另外,UHT大豆蛋白质饮料中,在大豆蛋白质和水的情况下,可获得抑制沉淀、凝集的效果,但是如果在其中添加花生或燕麦片等谷粉、或其它食品微粒,则存在以下问题:沉淀增加,引起凝集。
解决问题的手段
本发明人对含有纤维素与CMC等多糖类的纤维素复合体进行了深入研究后发现:纤维素复合体分散于水中时的水分散液的tanδ与大量含有水不溶性微粒的饮料中的凝集·分离的产生有关,通过使用该tanδ在特定数值以下的纤维素复合体,变得在添加有该纤维素复合体的饮料中难以产生凝集·分离,从而完成了本发明。
即,本发明如下所示。
(1)纤维素复合体,其含有纤维素与1种以上的水溶性羧甲基纤维素,其特征在于,使该纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中而得的水分散液的tanδ在0.60 以下。
(2)根据(1)所述的纤维素复合体,其特征在于,离子交换水中含有1质量%的所述纤维素复合体的水分散液的储能模量(G’)在2Pa以上。
(3)根据(1)或(2)所述的纤维素复合体,其特征在于,离子交换水中含有0.01 质量%的所述纤维素复合体的水分散液的通过动态光散射法测得的中值粒径在600nm以下。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,所述纤维素复合体中添加的水溶性羧甲基纤维素至少含有1种以上的羧甲基纤维素钠。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,还含有1种以上的羧甲基纤维素钙。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,所述水溶性羧甲基纤维素中的至少1种为具有0.86~0.94范围内的取代度的水溶性羧甲基纤维素。
(7)(1)~(6)中任一项所述的纤维素复合体的制造方法,其制造含有纤维素与水溶性羧甲基纤维素的纤维素复合体,其特征在于,包括将第一水溶性羧甲基纤维素与纤维素进行混炼的第一混炼工序和进一步添加第二水溶性羧甲基纤维素、进行混炼的第二混炼工序;第一混炼工序中,进行剪切速率在300s-1以上的湿法混炼。
(8)根据(7)所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,第一混炼工序中使用的水溶性羧甲基纤维素含有1种以上的具有0.86~0.94范围内的取代度的水溶性羧甲基纤维素钠。
(9)根据(7)或(8)所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,所述第一水溶性羧甲基纤维素与第二水溶性羧甲基纤维素相同。
(10)根据(7)或(8)所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,所述第一水溶性羧甲基纤维素与第二水溶性羧甲基纤维素不同。
(11)饮食品,其特征在于,含有上述(1)~(6)中任一项所述的纤维素复合体。
(12)饮料,其特征在于,含有含纤维素与水溶性羧甲基纤维素的纤维素复合体以及水不溶性成分,在40℃下保存1周后的ζ电位的绝对值在10mV以上。
(13)根据(12)所述的饮料,其特征在于,所述水不溶性成分含有可可、谷物类或豆类中的任一种。
发明的效果
通过将本发明的纤维素复合体添加到含有大量的可可或蛋白、花生、谷粉等水不溶性成分的饮料中,可以提供不仅在常温25℃而且在高温40℃以上保存后的悬浮稳定性(例如,对分离、凝集或沉淀中的至少1个以上的抑制)均优异的、呈现出均一外观的饮食品。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
本发明的纤维素复合体是含有纤维素与水溶性羧甲基纤维素的纤维素复合体,以1 质量%的量含有该纤维素复合体的水分散液的tanδ为0.60以下。另外,优选地,以1质量%的量含有本发明的纤维素复合体的水分散液的储能模量(G’)为2Pa以上。本发明中,“复合化”是指,纤维素表面上的至少一部分通过氢键等化学键,用水溶性羧甲基纤维素等多糖类覆盖。另外,“悬浮稳定”是指,在含有可可或钙、谷粉等水不溶性微粒的饮食品中,实质上不产生分离、凝集、沉淀中的至少1个以上,优选呈现出均一外观的状态。
<纤维素>
本发明中的“纤维素”是指,含有纤维素的来自天然的水不溶性纤维质物质。作为原料,可列举出木材、竹、麦秆、稻秆、棉花、苎麻、蔗渣、洋麻、甜菜、海鞘、细菌纤维素等。作为原料,既可以使用这些当中的1种天然纤维素系物质,也可以使用将这些当中的2种以上混合而得者。作为工业量产、品质稳定的可购买的纤维素,可以列举出结晶纤维素与粉末纤维素。
<纤维素的平均聚合度>
本发明中使用的纤维素优选为结晶纤维素,该结晶纤维素的平均聚合度优选为500 以下。平均聚合度,可通过《第十五次修订日本药典》(第十五改正日本薬局方)(广川书店发行)的结晶纤维素确认试验(3)中规定的采用铜乙二胺溶液的比浓粘度法进行测定。如果平均聚合度为500以下,则因在与水溶性羧甲基纤维素的复合化工序中,纤维素系物质变得容易接受搅拌、粉碎、磨碎等物理处理,复合化变得容易受到促进,故而优选。更优选地,平均聚合度为300以下,进一步优选地,平均聚合度为250以下。平均聚合度越小则复合化的控制变得越容易,故而下限并无特别限定,优选的范围在10以上。
<纤维素的水解>
作为控制平均聚合度的方法,可列举出水解处理等。通过水解处理,纤维素纤维质内部的非晶质纤维素进行解聚,平均聚合度变小。另外同时,通过水解处理,除了可以除去上述非晶质纤维素之外,还可以除去半纤维素和木质素等杂质,故而纤维质内部多孔质化。据此,在通过混炼工序等对纤维素与亲水性胶施加机械剪切力的工序中,纤维素变得容易接受机械处理,纤维素变得容易被微细化。其结果是,纤维素的表面积变高,与含有水溶性羧甲基纤维素的多糖类的复合化的控制变容易。
水解的方法并无特别限定,可列举出酸水解、热水解、蒸汽爆炸(steamexplosion)、微波分解等。这些方法既可以单独使用,也可以2种以上并用。酸水解的方法中,通过在使纤维素系物质分散在水系介质中的状态下,适量添加质子酸、羧酸、路易斯酸、杂多酸等,对其边搅拌边加温,由此能够容易地控制平均聚合度。虽然此时的温度、压力、时间等反应条件因纤维素种类、纤维素浓度、酸种类、酸浓度而不同,但是适当调整可达到目标平均聚合度。例如,可列举出以下条件:使用2质量%以下的无机酸水溶液,在100℃以上、加压下,处理纤维素10分钟以上。该条件时,酸等催化剂成分渗透至纤维素纤维内部,水解受到促进,所使用的催化剂成分含量变少,其后的精制也变容易。
<结晶纤维素(为结晶形态的通常的纤维素)>
本发明中可以使用的结晶纤维素是指,将从纤维性植物作为纸浆而获得的α-纤维素用酸进行部分解聚,并进行精制而获得者。例如,相当于《第十五次修订日本药典》解说书(广川书店发行)中所述的结晶纤维素。
结晶纤维素与粉末纤维素中,分散于水时的状态不同。作为该水分散液状态的比较,如果使纤维素分散于水中、用均质机磨碎制作分散液、并目视观察其状态进行比较,结晶纤维素整体呈现白色不透明的乳霜状,不产生分离,而粉末纤维素产生分离,分为上清液与沉淀。例如,量取水和纤维素,以使纤维素含量为10质量%,在25℃气氛下,使用TK 均质混合机(homomixer)(特殊机化工业(株)制造,MARKII),以12,000rpm搅拌10 分钟,制作分散液,可以将对该分散液进行高压均质机(APV公司制造,Manton-Gaulin 均质机,压力15MPa)处理后所得的白色悬浮液,以在25℃下静置1小时后的悬浮稳定状态下进行比较。
本发明中使用的纤维素优选为结晶纤维素。这是由于,在将结晶纤维素作为纤维素复合体而添加到饮食品中的情况下,难以感到粗糙感,过喉感优异。
<纤维素的粒子形状(L/D)>
本发明的纤维素复合体中的纤维素优选为微细的粒子状形状。关于纤维素的粒子形状,将本发明的纤维素复合体以1质量%浓度制成离子交换水悬浮液,使用高剪切均质机(homogenizer)(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟)使之分散,得到水分散液,将该水分散液用离子交换水稀释至0.1~0.5质量%,浇铸在云母上,使之风干,以用高分辨率扫描显微镜(SEM)或原子力显微镜(AFM)测量该风干所得物质时所得粒子像的长径(L)与短径(D)之比(L/D 比)表示,算作100个~150个粒子的平均值。
L/D优选小于20,更优选在15以下,进一步优选在10以下,特别优选在5以下,格外优选小于5。L/D的下限值优选大于1,更优选在2以上,进一步优选在3以上。L/D 的值越大,则意味着纤维素的形状越细长。这是由于,如果在该范围内的话,则难以感到粗糙感,过喉感优异。
<水溶性羧甲基纤维素(水溶性CMC)>
在本发明的纤维素复合体中,添加水溶性羧甲基纤维素作为多糖类的1种。羧甲基纤维素是纤维素衍生物的1种,具有D-葡萄糖β-1,4键合而成的纤维素骨架、纤维素的羟基(纤维素中的每一单位葡萄糖残基上存在3处羟基)中的氢原子通过与单氯乙酸的反应被取代为羧甲基(-CH2COO-)、具有一部分或全部的羟基中的氢原子被取代为羧甲基而得的结构的纤维素衍生物的总称。水溶性羧甲基纤维素因通过以水作为溶剂进行混炼而容易促进与纤维素的复合化而优选。特别是,优选使用水溶性羧甲基纤维素中的葡萄糖残基的羧甲基为盐构造的物质。
特定的羧甲基纤维素是否属于水溶性是根据以下基准。将3g该羧甲基纤维素的试样添加于297g的离子交换水中,使用EXCEL AUTO homogenizer(均质机),以15,000rpm 进行搅拌5分钟。将100ml所制作的水溶液(或水分散液)充填在100ml的沉淀管中,目视测定在25℃下静置3小时后的沉淀量(ml),沉淀量小于1ml(1%)的情况为水溶性。从复合化容易性的角度考虑,水溶性CMC的非限定性例子为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素铵。
<纤维素与水溶性CMC的添加比率>
优选地,本发明的纤维素复合体含有50~99质量%的纤维素、1~50质量%的含水溶性CMC的多糖类。通过纤维素与该多糖类的复合化,纤维素粒子的表面通过该多糖类用氢键等化学键覆盖,据此纤维素复合体变得可以分散在水分散液中,形成网状结构从而悬浮稳定性提高。另外,通过以上述组成将纤维素与该多糖类复合化,复合化有效地前进,故而优选。更优选的纤维素的添加量在60质量%以上,进一步优选在70质量%以上,特别优选在75质量%以上。优选的上限在95质量%以下,特别优选在90质量%以下。该多糖类的优选添加量更优选在5质量%以上,进一步优选在10质量%以上。上限更优选在40 质量%以下,进一步优选在30质量%以下,特别优选在25质量%以下。
本发明中使用的水溶性羧甲基纤维素优选添加2种以上的反离子的种类、取代度、粘度中的至少任一项不同的羧甲基纤维素。进一步地优选添加3种以上。据此,可获得tanδ低、G’高的纤维素复合体。
此处,在第一水溶性羧甲基纤维素的粘度为η1、取代度为DS1、第二水溶性羧甲基纤维素的粘度为η2、取代度为DS2时,将反离子的种类相同、(η1-η2)/(η1+η2)的值为-0.20~0.20、(DS1-DS2)/(DS1+DS2)的值为-0.025~0.025的情况视为相同的水溶性羧甲基纤维素,将除此之外的情况视为不同的水溶性羧甲基纤维素。
关于添加2种的情况下的优选添加比率,第一种的水溶性CMC为99~1质量%,与此相对地第二种的水溶性CMC为1~99质量%。添加3种的情况下,优选以第一种的水溶性CMC为98~1质量%、第二种的水溶性CMC为1~98质量%、第三种的水溶性 CMC为1~98质量%的比率添加。即,以水溶性CMC的总量计,优选添加1质量%以上的另外的水溶性CMC(多种情况下,为其各自)。更优选地,优选添加2质量%以上的另外的水溶性CMC(多种情况下,为其各自)。
<羧甲基纤维素钠(CMC-Na)>
关于羧甲基纤维素钠,在上述水溶性CMC中,纤维素中的葡萄糖残基的羧甲基成为钠盐的多糖类。CMC-Na是白色微细粉末,迅速溶解于水中。
作为代表性的制法,有水媒法与溶剂法。水媒法有以下2种方法:开始制作碱纤维素,随后添加单氯乙酸或其钠盐的碱法;与在将纤维素与单氯乙酸钠液同时混和、破碎,然后添加氢氧化钠的早川法。关于溶剂法,可以使用各种各样的种类的溶剂、混合溶剂,一般为使用异丙醇的方法。存在以下制造方法:使异丙醇与纤维素、氢氧化钠反应,制作碱纤维素,在其中添加单氯乙酸,进行醚化反应之后,用甲醇进行清洗,进行制造。被称为羧甲基纤维素钠(Carmellose Sodium)、纤维素甘醇酸钠的物质也被包括在本发明中所述的CMC-Na中。
<CMC-Na的取代度>
CMC-Na的取代度的理论值的上限为3,只要是在其范围的物质就可以在本发明中使用,而本发明中使用的CMC-Na优选使用取代度在1.5以下的物质。下限优选在0.5以上。特别是,为了获得tanδ小的纤维素复合体,取代度优选在0.7以上,更优选在0.8以上,进一步优选在0.86以上,特别优选在0.91以上。上限优选在1.5以下,更优选在1.1 以下,进一步优选在1.0以下,特别优选在0.94以下。
另外,为了提高纤维素复合体的储能模量G’,CMC-Na的取代度优选在0.7以上,更优选在0.86以上,进一步优选在1.0以上,特别优选在1.1以上。上限优选在1.5以下,更优选在1.3以下,进一步优选在1.2以下。
为了将纤维素复合体的tanδ和G’调至所希望的值,这些CMC-Na,既可以一次性混合2种以上、与纤维素进行复合化,并且也可以分多阶段地添加纤维素、进行复合化。通过分多阶段添加而进行复合化的方法,可获得tanδ低、G’高的纤维素复合体,故而优选。
此处所述的取代度通过日本药典中所规定的以下方法测得。精确称量0.5g的试样(无水物),包于滤纸中,在磁性坩埚中使其灰化。冷却后,将其移到500ml烧杯中,添加约250ml的水与35ml的0.05M硫酸,煮沸30分钟。将其冷却,滴加酚酞指示剂,用 0.1M氢氧化钾对过量的酸进行返滴定,用下式算出。
A={(af-bf1)/试样无水物的质量(g))-碱度(或+酸度)
取代度=(162×A)/(10000-80×A)
式中,如下所定义。
A:试样1g中被碱消耗的0.05M硫酸的量(ml)
a:0.05M硫酸的使用量(ml)
f:0.05M硫酸的效价
b:0.1M氢氧化钾的滴定量(ml)
f1:0.1M氢氧化钾的效价
162:葡萄糖的分子量
80:CH2COONa-H的分子量
碱度(或酸度)的测定法:精密量取1g试样(无水物)到300ml烧瓶中,添加约200ml水,进行溶解。在其中添加5ml的0.05M硫酸,煮沸10分钟后,进行冷却,添加酚酞指示剂,用0.1M氢氧化钾进行滴定(Sml)。同样地使用不含该试样的水,进行空白试验,进行滴定(Bml)。用下式算出碱度(或酸度)。
碱度={(B-S)×f}/试样无水物的质量(g)
式中,f:定义为0.1M氢氧化钾的效价。{(B-S)×f}的值为负的情况下,为酸度。
另外,CMC-Na以外的水溶性CMC的取代度也可以使用同样的方法进行测定。
<CMC-Na的粘度>
关于本发明中使用的CMC-Na的粘度,在1质量%的水溶液中,优选在450mPa·s 以下。此处所述的粘度通过以下方法测得。首先,量取CMC-Na的粉末1质量%,添加离子交换水至总量为300g。使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizerED-7”),以转速15,000rpm,使其分散5分钟。在25℃下将该水溶液静置1 小时之后,在B形粘度计(东机产业(株)制造,商品名“TV-10”,转子转速60rpm) 设置转子,静置60秒后,使其旋转30秒钟,进行测定。其中,转子可以根据粘度进行适当变更。测定温度为25℃。CMC-Na的粘度越低,则与纤维素的复合化越受到促进,在使该纤维素复合体分散于水中时,可以将水分散液的tanδ的值调低,用动态光散射法测得的纤维素复合体的中值粒径变小。CMC-Na的粘度更优选在350mPa·s以下,进一步优选在 200mPa·s以下,特别优选在100mPa·s以下,格外优选在50mPa·s以下。下限并未特别设定,其优选范围在1mPa·s以上。
另外,CMC-Na以外的水溶性CMC的粘度也可以使用同样的方法进行测定。
<CMC-Na的添加量·添加比率>
本发明的纤维素复合体中添加的CMC-Na优选添加1种以上。基于上述理由,为了获得tanδ低、G’高的纤维素复合体,优选组合使用2种以上的CMC-Na。这种情况下,更优选组合使用不同取代度者。
特别是,在将CMC-Na分为2阶段以上、与纤维素共处理时,优选在第一阶段中,在纤维素(非复合体)中添加取代度为0.86~0.94的CMC-Na,进行共处理。通过在第一阶段中添加该CMC-Na,促进与纤维素的复合化,容易将tanδ调小。该第一阶段中添加的 CMC-Na优选粘度低者。该粘度优选在450mPa·s以下,优选在100mPa·s以下,更优选在 50mPa·s以下。据此,可以进一步调低tanδ。
第二阶段中添加的CMC-Na可以与第一阶段中所添加的CMC-Na相同,但优选使用比第一阶段中所添加的CMC-Na的取代度高的物质,具体地,第二阶段中所添加的 CMC-Na的取代度优选为0.95~1.5,更优选为1.1~1.5。
添加二种以上的CMC-Na的情况,也可以同时将第一种CMC-Na与第二种CMC-Na 添加到纤维素中,但优选在第一阶段中,将第一种CMC-Na添加到纤维素中进行共处理(例如,湿法混炼),在第二阶段中添加第二种CMC-Na进行共处理。该第二种CMC-Na优选使用比第一种CMC-Na的取代度高的物质。据此,可以调低纤维素复合体的tanδ、提高纤维素复合体的G’。
优选地,关于各CMC-Na,以纤维素复合体总量计,添加1~25质量%的该第一种CMC-Na,添加1~25质量%的该第二种CMC-Na。更优选地,该第一种CMC-Na为1~ 15质量%,该第二种CMC-Na为1~10质量%。更优选地,该第一种CMC-Na为1~10 质量%,该第二种CMC-Na为1~5质量%。据此,可以调低纤维素复合体的tanδ、提高纤维素复合体的G’。
<羧甲基纤维素钙(CMC-Ca)>
羧甲基纤维素钙,是纤维素中的葡萄糖残基的伯或仲醇性羟基(每1个葡萄糖中合计存在3个)的一部分或全部与羧甲基醚键合,末端具有钙的构造的多糖类。作为代表性制法,可以列举出以下制法:对羧甲基化后的醚衍生物进行酸处理,在水中成为不溶性的 CMC酸,充分洗涤,获得精制CMC酸后,在该精制CMC酸中添加碳酸钙,进行中和,成为钙盐,据此获得纤维素的制法。被称为羧甲基纤维素钙(Carmellose Calcium)、纤维素甘醇酸钙的物质也被包括在本发明中所述的CMC-Ca中。CMC-Ca的外观为白色微细粉末,与之前所述的CMC-Na不同,不溶于水、酸中,部分溶解于碱中。即,CMC-Ca不相当于前述水溶性羧甲基纤维素。另一方面,已知CMC-Ca的吸水性非常高。
本发明中,优选添加1种以上的CMC-Ca。CMC-Ca由于吸水性优异,故而在将纤维素与水溶性羧甲基纤维素复合化时,能够容易地提高混炼时的固体成分浓度。因此,纤维素与水溶性CMC的复合化受到进一步促进,故而优选。CMC-Ca的取代度与粘度优选使用调整至特定范围的物质。取代度与粘度与CMC-Na同样地被定义。优选的取代度在0.5 以上,上限优选在2以下。优选的粘度在500mPa·s以下,更优选在100mPa·s以下。下限在1mPa·s以上。关于CMC-Ca的优选添加比率,以水溶性CMC与CMC-Ca的总质量计, CMC-Ca为0.01~50质量%。这是由于,如果在该范围,则在使混炼时的固体浓度提高的状态下,混炼不变得过硬,可以没有问题地进行处理。
<纤维素复合体>
本发明的纤维素复合体是指,在作为主成分的纤维素中含有水溶性羧甲基纤维素的多糖类经复合化后而得的物质。复合化是指,如上所述地,构成纤维素粉末的粒子的表面上的至少一部分通过氢键等化学键,被多糖类所包覆的形态。因此,纤维素复合体并不是仅将纤维素粉末与多糖类混合的状态,而是多糖类将纤维素粒子的表面包覆的状态。因此,如果使纤维素复合体分散于水系介质中,则该水溶性羧甲基纤维素等多糖类不从纤维素粒子的表面剥离,而形成从表面伸展为放射状的构造,在水中成为胶体状。以该胶体状存在的纤维素复合体,通过各自的静电排斥或立体排斥、范德华力等相互作用,可以形成高维网状结构。
作为本发明中的多糖类,除了上述CMC-Na、CMC-Ca以外,还可以列举出亲水性高分子物质。此处,亲水性是指,具有一部分溶解于常温的离子交换水中的特性。如果要定量地定义亲水性,则为使该水溶性高分子0.05g在搅拌下(通过搅拌头等实现)、在50mL 的离子交换水中溶解至平衡,用网眼1μm的膜过滤器处理时,通过成分以1质量%以上而在多糖类中含有。
可在本发明中使用的多糖类为在化学结构的一部分中含有糖或多糖的物质,除水溶性羧甲基纤维素之外,还可以出以下物质作为适宜的例子:结冷胶(gellan gum)、车前籽胶(psyllium seed gum)、刺槐豆胶、黄原胶、瓜尔胶、刺云实胶(tara gum)、罗望子胶、刺梧桐胶(karaya gum)、脱乙酰壳多糖、阿拉伯胶、茄替胶(ghatti gum)、葡甘露聚糖、黄蓍胶、琼脂、角叉菜聚糖、海藻酸、海藻酸钠、海藻酸钙、海藻酸丙二醇酯、HM果胶、 LM果胶、棕色固氮菌胶、凝胶多糖、普鲁兰多糖(pullulan)、葡聚糖(dextran)、甲基纤维素、羟基丙基纤维素和羟乙基纤维素等纤维素衍生物、以及聚葡萄糖(polydextrose)。
另外,纤维素复合体出于提高对水系介质的分散性的目的,除了含有上述多糖类之外,或者作为其代替,还可以含有非高分子物质的亲水性物质。亲水性物质作为在分散于水系介质中时的崩解剂、或导水剂发挥作用。因此,通过在纤维素粒子的表面包覆亲水性物质,纤维素复合体进一步变得容易在水中分散。
总而言之,非高分子物质的亲水性物质是指,对冷水的溶解性高、几乎不带来粘性的有机物质,淀粉水解物、糊精类、难消化性糊精、低聚果糖(oligo-fructose)、低聚半乳糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖、α-、β-、γ-环糊精等低聚糖类、葡萄糖(glucose)、果糖、山梨糖等单糖类、麦芽糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇(等糖醇类等是适宜的。这些亲水性物质也可以组合2种以上。上述之中,从分散性的角度考虑,优选淀粉水解物、糊精类、难消化性糊精。亲水性物质之中,如糊精类、及难消化糊精之类地,作为多糖类的功能微乎其微,但也存在兼具者。在使用这样的亲水性物质的情况下,组合水溶性高分子使用是理想的,但是在这样的情况下,也存在可以不使用多糖类的另外的实施方式。关于其它成分的添加,自由添加至不会妨碍组合物在水中的分散及稳定性的程度。
<纤维素复合体的水分散特性>
如果将本发明的纤维素复合体添加在水等溶剂中,实施搅拌处理,分散至亚微米~数微米程度,则可以形成三维网状结构。这是,首先纤维素粒子的表面的多糖类溶解于水中,如果在造粒物表面上出现许多细孔,则通过溶剂从其细孔浸入造粒物内部,造粒物崩解,分散至一次粒子(primary particle)的状态。此时,由于成为胶体状的纤维素粒子的表面带负电,故而通过结晶纤维素粒子彼此之间的排斥,形成三维网状结构。因此,尽管纤维素是比重在1以上的水不溶性粒子,但仍可以在溶剂中稳定地分散。
<纤维素复合体的储能模量G’>
对本发明的纤维素复合体的储能模量G’进行说明。
关于本发明的纤维素复合体,离子交换水中含有1质量%的该纤维素复合体的水分散液的储能模量G’优选在2Pa以上。储能模量是表示水分散液的流变学弹性,表示纤维素与含有水溶性CMC的多糖类的复合化的程度。储能模量越高,则意味着纤维素与该多糖类的复合化越受到促进,纤维素复合体的水分散液中的网状结构越刚直。网状结构越刚直,则纤维素复合体的悬浮稳定性越优异。
本发明中,储能模量为使纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中而得的水分散液的通过动态粘弹性测定获得的值。给予水分散体应变时的、保持纤维素复合体网状结构内部所积蓄的应力的弹性成分表征为储能模量。
作为储能模量的测定方法,首先使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中,获得水分散体,将得到的水分散液在室温下静置1天。该水分散液的应力的应变依赖性,通过粘弹性测定装置(Rheometric Scientific,Inc. 制造;ARESG2型;几何形状:双层库爱特(Double Wall Couette)型;温度:25℃恒定;角速度:20rad/秒;应变:在1→794%的范围内扫描;为了不破坏水分散体的微细结构而使用移液管,慢慢注入,静置5分钟之后,在动态应变(Dynamic Strain)模式下开始测定) 进行测定。本发明中的储能模量为上述测定中所获得的应变-应力曲线上的在25℃温度下的应变为20%时的值。该储能模量的值越大,则意味着纤维素复合体形成的水分散液的构造越有弹性,纤维素的网络组织越刚直。即可以说是,储能模量越大,则食品微粒的沉淀抑制效果越高。
离子交换水中含有1质量%的纤维素复合体的水分散液的储能模量优选在2Pa以上,更优选在2.5Pa以上,进一步优选在3Pa以上,特别优选在4Pa以上,最优选在5Pa 以上。
上限并未特别限定,但如果考虑添加于饮料中的情况下的易饮性、或使之分散于水中的情况下的操作性,则在10Pa以下。如果储能模量在该范围内,则在能够充分得到饮料的悬浮稳定性的纤维素复合体的添加量(根据饮食品的形态而不同,例如,在可可饮料中为0.01~1.0质量%)中,该饮料的饮用口感轻快,故而优选。
<纤维素复合体的tanδ>
将对本发明的纤维素复合体的tanδ进行说明。作为本发明的纤维素复合体的水分散液的流变学特性,用上述方法,可以同时测定储能模量G’与损耗模量G”。给予水分散体应变时的、保持纤维素复合体网状结构内部所积蓄的应力的粘性成分表征为损耗模量。本发明中的损耗模量G”为上述测定中所获得的应变-应力曲线上的在25℃温度下的应变为20%时的值。
另外,用该储能模量与损耗模量的比所表示的是tanδ,由下式表示。即,本发明中的tanδ是在25℃温度下的应变为20%的值。
tanδ=G”(损耗模量)/G’(储能模量)
此处,如果tanδ的值小于1,则意味着纤维素的网状结构为弹性的,如果tanδ的值在1以上,则意味着构造为粘性的。本发明的纤维素复合体的水分散液的tanδ在0.60以下。与以往的纤维素复合体比较,本发明的纤维素复合体具有成为水分散液时的tanδ的值小这一特征。这意味着,在大量添加有水不溶性的食品微粒的体系中,纤维素的网络组织弹性且刚直。即被认为是,在大量添加有水不溶性的食品微粒的体系中,由于成为胶状的纤维素粒子的布朗运动活跃,所以纤维素粒子彼此之间的碰撞激烈,形成紧密相互作用,故而具有难以引起与食品微粒凝集的特征。该凝集抑制效果在食品保存温度高时,进一步显著体现。这被认为是由于,虽然在高温下,食品微粒的布朗运动通过热运动被活跃化,此外蛋白变性,通过带正电的胶状粒子,电荷平衡被中和,故而变得容易凝集,但是本发明的纤维素复合体消除其的效果高。
tanδ优选在0.55以下,更优选在0.50以下,进一步优选在0.45以下,特别优选在0.44以下,格外优选在0.40以下,最优选在0.38以下。下限并未特别限定,但优选在0.10 以上。
<纤维素复合体通过动态光散射法测得的中值粒径>
与以往的纤维素复合体比较,本发明的纤维素复合体具有用动态光散射法测定水分散液时的中值粒径小这一特征。
此处,对通过动态光散射法测得的水分散液的中值粒径的测定方法进行说明。使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以0.01质量%的量分散于离子交换水中,制作水分散液。在对该水分散液实施完10分钟的超声波处理(EYLA公司制造,商品名“AU-180C”)之后,通过ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”)测定粒度分布(相对于粒径值的散射强度的度数分布)。此处所述的中值粒径是指,对应于其度数分布中的散射强度的累计50%的粒径值(μm)。
通过该动态光散射法测得的中值粒径,由于是在纤维素复合体为0.01质量%这样的极其稀浓度的水溶液中测得,故而成为变为胶体状的纤维素粒子的布朗运动的指标。即,通过动态光散射法测得的中值粒径越小,则意味着从纤维素伸展出的水溶性CMC的伸展性越小,意味着比起水溶性CMC与水溶性CMC间的相互作用,纤维素与纤维素间的相互作用更强。即意味着,纤维素与纤维素间的距离短,形成紧密刚直的网络组织。因此,可以说是,通过动态光散射法测得的中值粒径越小,则在大量含有食品微粒的悬浮饮食品中,越难引起后述的保存后的分离。
作为优选的通过动态光散射法测得的中值粒径,在600nm以下,更优选在500nm 以下,进一步优选在450nm以下,进一步优选在400nm以下,特别优选在350nm以下。下限并未特别限定,如果考虑到纤维素自身的构造,则优选在30nm以上。
<纤维素复合体通过激光衍射法/散射法测得的中值粒径>
本发明的纤维素复合体具有通过激光衍射法/散射法测得的中值粒径小这一特征。
该中值粒径的大小可以通过以下方法测定。首先,使用高剪切均质机(日本精机(株) 制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中,制作水分散液。通过激光衍射法/散射法测得的中值粒径是指,使用激光衍射/散射法粒度分布计(堀场制作所(株)制造,商品名“LA-910”,装置附属功能的超声波处理1分钟,折射率1.20)测定该水分散液时的、体积频率粒度分布中的累积50%粒径(体积平均粒径)。如果该中值粒径在40μm以下,则该纤维素复合体对水的分散稳定性优异,故而优选。另外,在食用含有纤维素复合体的饮食品时,可提供无粗糙感、顺滑的过喉感的食用感。更优选在30μm以下,特别优选在 10μm以下。下限并无特别限定,优选在0.1μm以上。
通过激光衍射法/散射法测得的中值粒径对应于纤维素本身的直径。
<纤维素复合体的水分散状态的ζ电位>
本发明的纤维素复合体在水分散状态中的ζ电位优选在-40mV以下。此处,对ζ电位的测定方法进行说明。使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTOhomogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以0.2质量%的量分散于离子交换水中,制作水分散液。将该水分散液,在实施完10分钟的超声波处理(EYLA公司制造,商品名“AU-180C”)之后,使用ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”),25℃下,累积次数20次,溶剂的折射率为1.33,溶剂的介电常数为78.3,进行测定。该ζ电位更优选在-50mV以下,特别优选在-70mV以下。由于成为胶状的纤维素带负电,故而具有负的ζ电位的值,但是该负的绝对值越大,则胶状粒子的网络组织相互作用越强,稳定化的程度越高,因而优选。
<纤维素复合体的制造方法>
对本发明的纤维素复合体的制造方法进行说明。本发明的具有特定的tanδ的纤维素复合体可以通过以下方法获得:在复合化工序中,对纤维素与含有水溶性CMC的多糖类施加机械剪切力,使纤维素尺寸减小而微细化的同时,在纤维素表面使该多糖类复合化。另外,还可以添加水溶性CMC以外的多糖类或亲水性物质、及其它添加剂等。经上述处理后的物质也可以根据需要进行干燥。本发明的纤维素复合体可以是经过上述机械剪切后的、未干燥产物和其后经干燥后的产物等中的任一种形态。
为了施加机械剪切力,可以采用使用混炼机等来进行混炼的方法。混炼机可以使用捏合机、挤出机、行星式混合机、擂溃机等,既可以是连续式也可以是间歇式。混炼时的温度也可以变动,但是在由于混炼时的复合化反应、摩擦等而发热的情况下,还可以在对其除热的同时进行混炼。这些机器种类既可以单独使用,也可以二种以上的机器种类组合使用。这些机器种类只要根据各种用途中的粘性要求等进行适当选择即可。
另外,混炼温度越低,则多糖类的劣化越受到抑制,结果是,得到的纤维素复合体的储能模量(G’)变高,故而优选。混炼温度优选在100℃以下,更优选在90℃以下,特别优选在70℃以下。下限优选在0℃以上,更优选在20℃以上,进一步优选在30℃以上。在施加机械剪切的状态下,为了维持上述范围的温度,可以自由设法进行套管的冷却、放热等缓慢除热。
混炼时的固体成分优选在20质量%以上。通过以混炼物粘性高的半固体形态进行混炼,下述混炼能量变得容易传递至混炼物,复合化受到促进,故而优选。混炼时的固体成分更优选在30质量%以上,进一步优选在40质量%以上,特别优选在46质量%以上。虽然上限并无特别限定,但考虑到不使混炼物变成水分含量少的不连续颗粒状态、获得充分的混炼效果与均一的混炼状态,实际范围优选在90质量%以下。更优选在70质量%以下,进一步优选在60质量%以下。进一步地,为了将固体成分调至上述范围,作为加水的时机点,可以在混炼工序前加必要量的水,也可以在混炼工序过程中加水,也可以实施这两者。
此处,对剪切速度进行说明。剪切速度是指,例如在二轴挤出机或捏合机中,通过下式算出。另外,也将剪切速度表示为剪切速率。
剪切速度(γ)=πDN/h
式中,如下所定义。
D:转子外径(mm)
N:转子转速(s-1)
h:细端间隙(tip clearance)(mm)
本发明中,剪切速度优选在150(s-1)。更优选在300(s-1)以上。如果在该范围,则纤维素与含水溶性CMC的多糖类的复合化容易受到促进。该多糖类相对于纤维素的添加量少的情况,剪切速度快者可以有效地使该多糖类与纤维素接触,并且促进尺寸减缩 (sizereduction),此外还可以促进复合化,故而优选。另外,通过以较快的剪切速度进行混炼,在将纤维素复合体分散于水中时,储能模量变大,同时通过动态光散射法测得的中值粒径变小,故而优选。作为上限,优选以不对设备造成过大的负担这样地,在10,000 (s-1)以下。
纤维素与含水溶性CMC的多糖类的复合化可以通过剪切速度与剪切时间进行调整。通常,在上述剪切速度的范围中,优选施加2分钟以上的剪切。这是由于,通过施加 2分钟以上的剪切,纤维素的磨碎、和与该多糖类的复合化受到促进。更优选的剪切时间在5分钟以上。上限虽然并未特别限定,但是如果花费时间过度剪切的话,则该多糖类劣化,复合化衰减,故而优选在掌握必要的剪切时间相对于剪切速度的关系之后,设定运转时间。
特别是,本发明中,优选地,为了体现作为目的的范围的tanδ,根据含水溶性CMC的多糖类相对于纤维素的比率,调整剪切速度及剪切时间。例如,该多糖类相对于纤维素的比率低的情况,对剪切时间的依赖度低,但是如果该多糖类的比率变高,则剪切时间长者因tanδ变低而优选。
本发明的纤维素复合体的制造中,在将水溶性CMC分多阶段添加的情况下,优选包括以300(s-1)以上的剪切速率将第一水溶性CMC与纤维素进行湿法混炼的第一混炼工序(第一阶段)和进一步添加第二水溶性CMC、进行混炼的第二混炼工序(第二阶段)。更优选地,该剪切速率在400(s-1)以上。另外,在第二混炼工序中,也优选湿法混炼。另外,在各混炼工序中添加的水溶性CMC既可以一起添加,也可以分多次添加。
在第一阶段与第二阶段的混炼中,优选将剪切速率(剪切速度)调整至分别适合于所添加的水溶性CMC的速度。例如,第一混炼工序中,在添加取代度为0.86-0.94的水溶性CMC作为第一水溶性CMC的情况下,优选以300(s-1)以上的第一剪切速度进行混炼。更优选在400(s-1)以上,进一步优选在500(s-1)以上,特别优选在700(s-1)以上。第一剪切速度的上限并无特别限定,例如优选在10,000(s-1)以下,更优选在5,000(s-1) 以下,进一步优选在2,000(s-1)以下。接着,第二混炼工序中,在上述所获得的纤维素复合体中进一步添加取代度为1.1-1.5的第二水溶性CMC的情况下,优选以1000(s-1) 以下的第二剪切速度进行混炼。更优选在800(s-1)以下,特别优选在500(s-1)以下。第二剪切速度的下限并无特别限定,例如优选在1(s-1)以上,更优选在10(s-1)以上,进一步优选在100(s-1)以上。这是由于,第一混炼工序中,促进纤维素的尺寸减缩及水溶性CMC与纤维素的复合化,第二混炼工序中,提高G’。由于通过该方法,相对于G”,可以相对地提高G’,故而可以获得tanδ低的纤维素复合体。
另外,第一混炼工序中,出于通过提高固体成分来促进纤维素的尺寸减缩与水溶性 CMC的复合化目的,添加前述CMC-Ca也是优选的实施方式。
在得到本发明的纤维素复合体时,干燥通过上述混炼工序获得的混炼物时,可使用盘式干燥、喷雾干燥、带式干燥、流化床干燥、冷冻干燥、微波干燥等公知的干燥方法。优选地,在将混炼物供给到干燥工序时,不在混炼物中添加水,维持混炼工序的固体成分浓度,供给到干燥工序。干燥后的纤维素复合体的含水率优选为1~20质量%。通过将含水率调至20质量%以下,变得难以产生发粘、腐坏等问题和搬运·运输成本的问题。该含水量更优选在15质量%以下,特别优选在10质量%以下。此外,通过调至1质量%以上,不会出现因过度干燥而导致分散性恶化的情况。更优选在1.5质量%以上。
在使纤维素复合体在市场上流通时,由于其形状为粉体的话容易处理,故而优选将通过干燥获得的纤维素复合体粉碎处理为粉体状。其中,在使用喷雾干燥作为干燥方法时,由于干燥与粉末化可以同时进行,故而没有必要进行粉碎。将干燥过的纤维素复合体粉碎时,可使用切割式粉碎机、锤式粉碎机、销棒式粉碎机(pin mill)、喷射式粉碎机等公知的方法。粉碎的程度为粉碎至经粉碎处理后的产物全部通过网眼1mm的筛的程度。更优选地,也可以粉碎至全部通过网眼425μm的筛并且平均粒度(重均粒径)为10~250μm。
将经干燥过的纤维素复合体在水中进行搅拌时,形成容易分散、纤维素均一分散、具有光滑组织的无粗糙感的稳定的胶体分散体。特别是,由于纤维素不发生凝集和分离,形成稳定的胶体分散体,故而发挥作为稳定剂等优异的功能。
<水溶性CMC的添加方法(混炼工序)>
纤维素与含水溶性CMC的多糖类的复合化工序中,优选在成为湿饼状态的纤维素中添加干燥状态的粉末状水溶性CMC的方法。在添加水溶性CMC与视情况的其它多糖类及CMC-Ca的情况下,这些既可以干燥状态将所有预先进行粉混合、一次性添加于纤维素中,也可以分别进行添加。优选分别添加的方法。这是由于,如前所述,混炼工序中,剪切速度与剪切时间是重要的,故而通过根据多糖类的添加量、比率来调整适合的剪切力与剪切时间,可以进一步使纤维素复合体高机能化。例如,以较快的剪切速度进行混炼、促进纤维素的尺寸减缩与复合化,然后,通过以较慢的剪切速度进行混炼,可以体现出储能模量。此时,通过延长剪切时间,可以调低tanδ。
在分多次添加水溶性CMC进行混炼的情况下,既可以预先混合具有不同的取代度、粘度的物质,将其分多次添加,也可以根据取代度、粘度将水溶性CMC分类,按其分类划分进行添加,无论哪种都可以。优选按分类划分添加的方法。这是由于,根据水溶性CMC 的取代度、粘度,容易使剪切速度与时间最适化。另外,按分类添加的情况下,关于一种分类的水溶性CMC,既可以一起添加,也可以多次添加,无论哪种都可以。优选地,从操作性的效率化考虑而一起添加的方法。另外,作为添加顺序,优选以下添加方法:最初添加取代度为0.86-0.94(优选0.91-0.94)的水溶性CMC,然后添加取代度更高的水溶性CMC。这是由于,取代度低者特别是在尺寸减缩、tanδ控制上取得效果,取代度高者则特别是在 G’的体现上取得效果。
<纤维素复合体的用途>
本发明的纤维素复合体可以在各种各样的饮食品中使用。例如,举例有咖啡、红茶、抹茶、可可、年糕小豆汤、果汁、汁水等嗜好饮料;生乳、加工乳、乳酸菌饮料、豆浆等乳性饮料;钙或蛋白质、坚果类、谷粉等、食物纤维等强化后的营养素强化饮料、健康饮料的各种饮料;冰淇淋、牛奶冻、软冰淇淋、奶昔、果子露等冷点心、冰点心类;黄油、奶酪、酸奶、咖啡增白剂(coffee whitener)、淡奶油(whipping cream)、卡仕达奶油(custard cream)、布丁等乳制品类;蛋黄酱、人造奶油(margarine)、涂抹酱(spread)、起酥油等油脂加工食品类、各种汤、炖菜、沙司、佐料、调味汁等调味料类;包括以芥末酱为代表的各种香料类、果酱、以糖花膏(flower paste)为代表的各种填充馅、馅、冻胶(jelly) 的凝胶·糊状食品类;包括面包、面、意大利面、比萨饼、谷类、各种预混物的谷物食品类;包括糖果、橡皮糖(gummi)、曲奇饼(cookie)、饼干(biscuit)、巧克力、零食点心、米制点心的和式·西式点心类;以鱼糕、鱼肉山芋饼类为代表的水产肉糜制品、以火腿、香肠、肉包、烧卖、汉堡牛肉饼为代表的畜肉制品;奶油炸牛肉薯饼(cream croquette)、春卷绕、中华料理用馅、奶汁烤菜(gratin)、饺子等各种菜肴;腌咸食品、泡菜(Kimuchi)、腌菜等珍味类;宠物食品及经管摄食的流食等,只要是食用物就无特别限定。
本发明的纤维素复合体在这些用途中,可以作为悬浮稳定剂、乳化稳定剂、增粘稳定剂、泡沫稳定剂、起云剂、组织赋予剂、流动性改良剂、保形剂、防脱水剂、质地改质剂、粉末化基剂、食物纤维基剂、油脂代替等低卡路里化基剂而发挥作用。
在饮食品中添加本发明的纤维素复合体时,使用与各饮食品制造中通常实施的方法相同的仪器,除了添加主原料之外,还可以根据需要添加香料、pH调节剂、增粘稳定剂、糖类、油脂类、蛋白类、乳化剂、酸味料、色素等,进行混合、混炼、搅拌、乳化、加热等操作。
<饮食品中纤维素复合体的添加量>
纤维素复合体相对于饮食品的添加量并未特别限定,例如在可可或咖啡、乳饮料等饮料中优选在0.01质量%以上,通过将纤维素复合体的添加量调至0.01质量%以上,来提高分散、悬浮稳定性、乳化稳定性。更优选的添加量在0.05质量%以上,进一步优选在0.1 质量%以上。作为上限,从作为饮料的易饮性(过喉感、口感)考虑,优选在5质量%以下。
<水不溶性成分>
本发明的纤维素复合体可抑制饮食品(特别是,饮料)中包含的水不溶性成分的凝集·分离。
水不溶性成分是指,在水溶剂中添加、搅拌时,不溶解,分散、或浮游、沉淀的成分。例如,可列举出水洗芝麻或炒芝麻、研磨芝麻、脱皮芝麻等芝麻类、或者将以萝卜为首、胡萝卜、蒜、生姜、洋葱、山药、菠菜、西红柿、韭葱、香菇、苹果、梨、橙、柠檬等蔬菜或水果磨碎后而得的物质、或细切后而得的物质、纤维质、干燥粉碎后而得的物质等。除此之外,只要是小麦、大麦、黑麦、燕麦(oats)、薏苡等麦类或米、荞麦、杂粮、玉米、高粱、粟(小米)、稗子、黍、杂粮等谷物、大豆、红小豆、绿豆、杏仁、腰果、澳洲坚果(macadamia nuts)、开心果、榛子、椰子、松子、核桃等坚果类、菜豆、蚕豆、毛豆、可可豆、咖啡豆等豆类、南瓜的种籽、向日葵油的种籽、西瓜的种籽等种籽类、或者柚子、柠檬、酸橘、香母酢(Citruss phaerocarpa)、酸橙、青柠檬(lime)、蜜柑、橙等柑橘系的果汁、或者其它水果等的果汁或纤维质、以胡椒等为首的香料或香草、可可、钙、镁等矿物质类、或者姜黄、蛋白质(乳蛋白、大豆蛋白、乳清、酪蛋白等)、胶原蛋白、辅酶Q10、乳酸菌等功能性食材、水不溶性成分,作为食材的种类或成分,并未特别限定。这些原料可以是施加了酶处理后而得的物质。也可以是未施加酶处理的物质,无论哪种均可。另外,形态既可以是粉末状,也可以是糊剂状,形态并未限定。
其中,考虑到作为饮料的味觉,则优选可可、谷物类、豆类。
<水不溶性成分的含量>
本发明的饮料的水不溶性成分的含量并未特别限定,但优选在30质量%以下。更优选在20质量%以下,进一步优选在10质量%以下。如果水不溶性成分量在该范围,则作为饮料的饮用口感良好,并且相对于纤维素复合体的添加量,容易取得与纤维素复合体形成的网状结构的平衡,容易发挥优异的悬浮稳定性、流动性的效果。
本发明的饮食品(优选饮料),由于含有上述本发明的纤维素复合体,故而即使以例如水溶性成分在4质量%以上这样的高浓度存在于饮食品中,也可以抑制分离、凝集的发生。
<水不溶性成分的比重>
水不溶性成分的比重优选在1g/cm3以上。在比重与水相同程度、或者比水大的物质中,抑制沉淀,发挥使之在液体中均一地悬浮稳定的效果。优选在1.1g/cm3以上。作为上限,从在纤维素复合体形成的网络组织中可以悬浮稳定的大小、与食用时的咀嚼容易性的角度考虑,优选在3g/cm3以下。
<水不溶性成分的大小>
作为水不溶性成分的大小,优选体积平均粒径为0.1μm以上、10mm以下。如果体积平均粒径在10mm以下,则不会出现水不溶性成分相对于纤维素复合体形成的网络组织过大的情况,故而平衡不崩溃,悬浮稳定化,由于悬浮稳定化,故而水不溶性成分不沉淀。另外,如果体积平均粒径在0.1μm以上,则不会出现水不溶性成分相对于纤维素形成的网络组织过小的情况,由于水不溶性成分卡在网络组织中,而也不会出现穿过去,沉淀、或者浮出的情况,故而优选。水不溶性成分的体积平均粒径优选在1μm以上,进一步优选在 5μm以上。上限更优选在1mm以下,进一步优选在500μm以下。
另外,本发明中,水不溶性成分的体积平均粒径是指,相对于1质量%的水分散液,用激光衍射/散射法粒度分布计(堀场制作所(株)制造,商品名“LA-910”、装置附属功能的超声波处理1分钟,折射率1.20)测定时的、体积频率粒度分布中累积50%的粒径。
<饮料的粘度>
本发明的饮料的粘度优选在100mPa·s以下。此处的粘度是指,在25℃下使用B形粘度计(东机产业(株)制造,TV-10型)以60rpm搅拌30秒钟后测得的粘度值。更优选的粘度在50mPa·s以下,进一步优选在20mPa·s以下,特别优选在10mPa·s以下。这是由于,如果在该范围内,则可以维持过喉感良好的食用感。作为下限,优选在2mPa·s以上。
<饮料的ζ电位>
本发明的饮料的ζ电位的绝对值优选在5mV以上。更优选在10mV以上,进一步优选在20mV以上,特别优选在25mV以上。另外,优选具有负值。这是由于对于ζ电位的绝对值,绝对值越大,则在饮料中越不会发生凝集、沉淀,稳定地进行分散。该ζ电位可以通过如下方法测得:将实施完10分钟的超声波处理(EYLA公司制造,商品名“AU-180C”)之后的饮料,使用ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”), 25℃下,累积次数20次,溶剂的折射率为1.33,溶剂的介电常数为78.3。
另外,本发明的饮料在40℃下保存1周后的ζ电位的绝对值优选在5mV以上。更优选在10mV以上,进一步优选在20mV以上。如果在40℃下保存1周后的ζ电位的绝对值高的话,则即使在加温后的状态下静置保存,沉淀、凝集及分离也少。另外,ζ电位的绝对值越大,则可以说稳定化的程度越高,故而该绝对值的上限虽然并未特别限定,但是如果为饮料,则ζ电位的绝对值优选在100mV以下。
<饮料中的粒子的中值粒径(动态光散射法)>
分散在本发明的饮料中的粒子的通过动态光散射法测得的中值粒径优选在1000nm 以下。更优选在800nm以下,进一步优选在600nm以下,特别优选在500nm以下。这是由于,如果在该范围,则在饮料中难以引起凝集。测定如下:用离子交换水将试样稀释至 10倍,将实施完超声波处理(EYLA公司制造,商品名“AU-180C”)10分钟后的饮料,使用ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”),在25℃下,累积140次,进行测定。
实施例
结合下述实施例,对本发明进行说明。但是,这些并不限制本发明的范围。
<水溶性CMC的粘度>
以1质量%的量量取水溶性CMC的粉末,添加离子交换水至总量为300g。使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”),以转速15,000rpm,使其分散5分钟。在25℃下将该水溶液静置1小时之后,在B形粘度计(东机产业(株)制造,商品名“TV-10”,转子转速60rpm)上设置转子,静置60秒后,使其旋转30秒钟,进行测定。另外,转子使用与粘度最相适宜的转子。
<纤维素复合体的储能模量G’>
使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中,获得水分散液,将所获得的水分散液在室温下静置1天。该水分散液的应力的应变依赖性,通过粘弹性测定装置(Rheometric Scientific,Inc.制造;ARESG2型;几何形状:双层库爱特型;温度:25℃恒定;角速度:20rad/秒;应变:以1→794%的方针扫描;为了不破坏水分散体的微细结构而使用移液管,慢慢注入,静置5分钟之后,在动态应变 (Dynamic Strain)模式下开始测定)进行测定。本发明中的储能模量为上述测定中所获得的应变-应力曲线上的在25℃温度下的应变为20%时的值。
<纤维素复合体的tanδ>
由上述所测得的储能模量(G’)及同时测得的损耗模量(G”)的应变为20%值的比,使用下式算出。
tanδ=G”(损耗模量)/G’(储能模量)
<纤维素复合体通过动态光散射法测得的中值粒径(DLS)>
使用高剪切均质机(日本精机(株)制造,商品名“EXCEL AUTO homogenizer ED-7”处理条件:转速15,000rpm×5分钟),使纤维素复合体以0.01质量%的量分散于离子交换水中,制作水分散液。将该水分散液,实施装置附属的超声波处理10分钟后,通过ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”),测定粒度分布(散射强度相对于粒径值的度数分布),求取该粒度分布的散射强度的累积50%所对应的粒径值。
<实施例1>
将市售溶解浆料(DP)切碎后,2.5mol/L的盐酸中,在105℃下水解15分钟之后,进行水洗、过滤,制作固体成分为55质量%的湿饼状的纤维素。平均聚合度为220。
接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰(Ashland)制造,FL-9A,取代度0.93),以纤维素/水溶性CMC=85/15、固体成分浓度为48质量% (用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder 15)中,以剪切速度393(s-1)湿法混炼12分钟,获得纤维素复合体A。水溶性CMC一次性投入全部量。混炼温度为70℃。
所获得的纤维素复合体A的tanδ为0.45,储能模量G’为2.8Pa,DLS为419nm。结果如表1所示。
<实施例2>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(日本制纸制造,F04HC,取代度0.93),以纤维素/水溶性CMC =89/11、固体成分浓度为48质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSMXplore制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼10分钟,获得纤维素复合体B。
所获得的纤维素复合体B的tanδ为0.46,储能模量G’为2.0Pa,DLS为255nm。结果如表1所示。
<实施例3>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、作为水溶性 CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,FL-9A,取代度0.93)、与作为水不溶性CMC的市售的CMC-Ca(五德药品制造,ECG),以纤维素/CMC=89/11(纤维素/CMC-Na/CMC-Ca =89/10/1)、固体成分浓度为48质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼10 分钟,获得纤维素复合体C。
所获得的纤维素复合体C的tanδ为0.41,储能模量G’为2.7Pa,DLS为328nm。结果如表1所示。
<实施例4>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,FL-9A,取代度0.93),以纤维素/水溶性CMC =94/6、固体成分浓度为48质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,以剪切速度1193(s-1)湿法混炼24分钟,获得纤维素复合体D。
所获得的纤维素复合体D的tanδ为0.57,储能模量G’为0.7Pa,DLS为355nm。结果如表1所示。
<实施例5>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,12M31F,取代度1.2),以纤维素/水溶性CMC =90/10、固体成分浓度为46质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼38分钟,获得纤维素复合体G。
所获得的纤维素复合体G的tanδ为0.51,储能模量G’为2.0Pa,DLS为349nm。结果如表1所示。
<实施例6>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(大赛璐(Daicel)制造,1330,取代度1.3),以纤维素/水溶性CMC=85/15、固体分浓度为47质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSMXplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体I。此时,CMC-Na分2次添加。与纤维素的合计中的水溶性CMC的比值15质量%中,首先,将10质量%部分与纤维素一起以剪切速度785(s-1)湿法混炼30分钟之后,添加剩余的5 质量%部分,以剪切速度785(s-1)进一步将其混炼物湿法混炼8分钟。
所获得的纤维素复合体I的tanδ为0.47,储能模量G’为3.8Pa,DLS为493nm。结果如表2所示。
<实施例7>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、FL-9A、取代度0.93与亚什兰制造、Amburger1221、取代度1.3),以纤维素/水溶性CMC=81/19、固体成分浓度为47质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体J。此时,CMC-Na分2次添加。与纤维素的合计中的水溶性 CMC的比值19质量%中,14质量%部分为FL-9A,5质量%部分为Amburger1221。首先,将FL-9A以14质量%的量与纤维素以81质量%的量一起,以剪切速度785(s-1)湿法混炼10分钟之后,以5质量%的量添加Amburger1221,以剪切速度628(s-1)将其混炼物进一步湿法混炼8分钟。
所获得的纤维素复合体J的tanδ为0.42,储能模量G’为3.2Pa,DLS为418nm。结果如表2所示。
<实施例8>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、作为水溶性 CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、FL-9A、取代度0.93与大赛璐制造、1330、取代度 1.3)、与作为水不溶性CMC的市售的CMC-Ca(五德药品制造,ECG),以纤维素/CMC =83/17(纤维素/CMC-Na/CMC-Ca=83/15/2)、固体成分浓度为47质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体K。此时,CMC分2次添加。与纤维素的合计中的CMC的比值17质量%中,10质量%部分为FL-9A,5质量%部分为1330,2质量%部分为CMC-Ca。首先,将FL-9A以10质量%的量和CMC-Ca以2质量%的量、与纤维素以83质量%的量一起以剪切速度1193(s-1)湿法混炼26分钟后,以5质量%的量添加1330,以剪切速度 393(s-1)将其混炼物进一步湿法混炼19分钟。
所获得的纤维素复合体K的tanδ为0.37,储能模量G’为3.8Pa,DLS为365nm。结果如表2所示。
<实施例9>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、FL-9A、取代度0.93与大赛璐制造、1330、取代度 1.3)、与作为水不溶性CMC的市售的CMC-Ca(五德药品制造,ECG),以纤维素/CMC =83/17(纤维素/CMC-Na/CMC-Ca=83/15/2)、固体成分浓度为47质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体L。此时,CMC分3次添加。与纤维素的合计中的CMC的比值17质量%中,10质量%部分为FL-9A,5质量%部分为1330,2质量%部分为CMC-Ca。首先,将FL-9A以7质量%的量和CMC-Ca以2质量%的量与纤维素以83质量%的量一起,以剪切速度1193(s-1)湿法混炼13分钟之后,进一步以3质量%的量添加FL-9A,在维持剪切速度的状态下,进一步湿法混炼13分钟,然后,以5质量%的量添加1330,以剪切速度393(s-1)将其混炼物进一步湿法混炼19分钟。
所获得的纤维素复合体L的tanδ为0.38,储能模量G’为3.5Pa,DLS为389nm。结果如表2所示。
<比较例1>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,FL-9A),以纤维素/水溶性CMC=40/60、固体成分浓度为45质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼30分钟,获得纤维素复合体M。
所获得的纤维素复合体M的tanδ为2.5,储能模量G’为2.3Pa,DLS为1153nm。结果如表3所示。
<比较例2>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(大赛璐制造,1330),以纤维素/水溶性CMC=85/15、固体成分浓度为47质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,获得纤维素复合体O。此时,CMC分2次添加。与纤维素的合计中的水溶性CMC的比值15质量%中,首先,将10质量%部分的1330与纤维素一起,以剪切速度785(s-1)湿法混炼30分钟后,取出混炼物,细分为5mm四方形程度的大小,装入带有夹头(Chuck)的聚乙烯制袋中,添加剩余的5质量%部分的1330,用手将袋晃动3分钟,进行混合。
所获得的纤维素复合体O的tanδ为0.73,储能模量G’为1.5Pa,DLS为832nm。结果如表3所示。在不将一部分的CMC进行混炼、只是单单涂满的情况下,tanδ变大,G’降低,中值粒径变大。
<比较例3>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、作为水溶性 CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、12M31F、2质量%水溶液中的粘度为480mPa·s)、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、Amburgum1221、2质量%水溶液中的粘度为45mPa·s),以纤维素/水溶性CMC=92/8、固体成分浓度为48质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15) 中,获得纤维素复合体P。此时,以12M31F/Amburgum1221=1/3(质量比)的方式进行添加,1次性地最先将水溶性CMC添加于纤维素中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼30 分钟。
所获得的纤维素复合体P的tanδ为0.62,储能模量G’为3.8Pa,DLS为653nm。结果如表3所示。
<比较例4>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,7LF),以纤维素/水溶性CMC=85/10(质量比)、固体成分浓度为46质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)混炼6分钟。将其分散于水中,进一步以5质量%的量添加作为水溶性CMC的CMC-Na(亚什兰制造、12M31F)(纤维素与水溶性CMC的合计为100质量%),用Three-One Motor,以500rpm混合10分钟。使用喷雾干燥器使其干燥,获得粉末状的纤维素复合体Q。
所获得的纤维素复合体Q的tanδ为1.39,储能模量G’为0.37Pa,DLS为452nm。结果如表3所示。
<比较例5>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造,7LF),以纤维素/水溶性CMC=85/15、固体成分浓度为45质量%(用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore 制造,Compounder15)中,以剪切速度785(s-1)湿法混炼13分钟,获得纤维素复合体R。
所获得的纤维素复合体R的tanδ为1.54,储能模量G’为0.37Pa,DLS为319nm。结果如表3所示。
<比较例6>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、7LF),以纤维素/水溶性CMC=85/10、固体成分浓度为10质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,使用Three-One Motor,以500rpm 混合10分钟。使用活塞型均质机(APV公司制造,Manton-Gaulin均质机),在15MPa 下,对其进行均质化处理。在其中,进一步以5质量%的量添加市售的CMC-Na(亚什兰制造、12M31F)(纤维素与水溶性CMC的合计为100质量%),用Three-One Motor,以 500rpm混合10分钟。使用活塞型均质机,在15MPa下,对其进行均质化处理,获得纤维素复合体S。
所获得的纤维素复合体S的tanδ为1.86,储能模量G’为0.31Pa,DLS为1237nm。结果如表4所示。
<比较例7>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(亚什兰制造、FL-9A、取代度0.93与亚什兰制造、Amburger1221、取代度1.3),以纤维素/水溶性CMC=81/19、固体成分浓度为46质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体T。此时,CMC-Na分2次添加。与纤维素的合计中的水溶性CMC的比值19质量%中,首先,将14质量%部分的FL-9A与纤维素一起,以剪切速度141(s-1)湿法混炼30分钟后,添加剩余的5质量%部分的Amburger1221,以剪切速度141(s-1)将其混炼物进一步湿法混炼10分钟。
所获得的纤维素复合体T的tanδ为1.58,储能模量G’为0.64Pa,DLS为948nm。结果如表4所示。
<比较例8>
与实施例1同样地,制作湿饼状的纤维素。接着,将湿饼状的纤维素、与作为水溶性CMC的市售的CMC-Na(大赛璐制造,1330,取代度1.3),以纤维素/水溶性CMC= 85/15、固体成分浓度为10质量%(使用离子交换水进行调整)的方式,将这些投入二轴混炼机(DSM Xplore制造,Compounder15)中,进行混炼,获得纤维素复合体U。此时, CMC-Na分2次添加。与纤维素的合计中的水溶性CMC的比值为15质量%中,首先,将 10质量%部分与纤维素一起,以剪切速度785(s-1)湿法混炼30分钟之后,将剩余的5 质量%部分以剪切速度785(s-1)进一步湿法混炼30分钟。
所获得的纤维素复合体U的tanδ为2.1,储能模量G’为0.41Pa,DLS为1550nm。结果如表4所示。
<可可饮料的评价>
使用通过上述实施例、比较例所获得的纤维素复合体,以以下步骤制作可可饮料,进行评价。将预先粉混合后的可可粉末40g、砂糖320g、脱脂奶粉200g、纤维素复合体 8g,添加到调温至80℃的离子交换水中,使总量为4000g,使用Three-One Motor(HEIDON 制造,BL-600,十字桨式叶片),搅拌混合10分钟。使用活塞型均质机(APV公司制造, Manton-Gaulin均质机),在15MPa下,对其进行均质化处理。在140℃下对其进行60秒钟的UHT杀菌处理,充填到350ml的PET瓶子中,塞上塞子,在25℃、40℃及50℃的各温度下,纵置静置,保存1个月。保存期间结束后,目视观察分离、凝集、沉淀状态。评价结果记于表1~4。评价基准如下所示。
<花生乳饮料的评价>
使用通过上述实施例、比较例所获得的纤维素复合体,以以下步骤制作花生乳饮料,进行评价。将预先粉混合后的砂糖240g、花生粉末160g、脱脂奶粉200g、酪蛋白钠8g以及纤维素复合体8g,添加在调温至75℃后的离子交换水中,使总量为4000g,使用Three-One Motor(HEIDON制造,BL-600,十字桨式叶片),搅拌混合10分钟。进一步使用TK均质机(SMT制造),以10,000rpm,将其搅拌10分钟后,使用活塞型均质机(APV公司制造,Manton-Gaulin均质机),在20MPa下进行均质化处理。在140℃下对其进行5秒钟的UHT杀菌处理,充填到350ml的PET瓶子中,塞上塞子,在25℃、40℃及50℃的各温度下,纵置静置,保存1个月。保存期间结束后,目视观察分离、凝集、沉淀状态。评价结果记于表1~4。另外,评价基准如下所示。
<饮料的评价>
将在25℃、40℃、50℃的各温度的恒温机内保存1个月后的悬浮稳定性,关于分离、凝集、沉淀这3个项目,根据下述进行评价。
-分离-
◎:无分离(分离是指,从侧面进行观察,分离为上部与下部的色调不同的2层的状态);○:分离后的上层占整体的1~10%的高度;△:分离后的上层占整体的11~ 30%的高度;×:分离后的上层占整体的31%以上的高度
-凝集-
◎:从侧面观察,无凝集(均一);○:从侧面观察,在小于20%的面积上发生凝集;△:从侧面观察,在20%以上、小于50%的面积上发生凝集;×:从侧面观察,在50%以上的面积上发生凝集
-沉淀-
◎:从底面观察,无沉淀(均一);○:从底面观察,在小于20%的面积上发生沉淀;△:从底面观察,在20%以上、小于80%的面积上发生沉淀;×:从底面观察,在80%以上的面积上发生沉淀
<饮料的ζ电位>
在25℃下,测定在40℃下静置保存1周后的饮料的ζ电位。ζ电位可以通过如下方法测得:将实施完10分钟的超声波处理(EYLA公司制造,商品名“AU-180C”)之后的饮料,使用ζ电位计(大塚电子(株)制造,商品名“ELS-Z2”),25℃下,累积次数20 次,溶剂的折射率测定为1.33,溶剂的介电常数为78.3,如下所示进行分类。
◎:ζ电位的绝对值在20mV以上;○:ζ电位的绝对值在10mV以上、小于20mV;△:ζ电位的绝对值在5mV以上、小于10mV;×:ζ电位的绝对值小于5mV。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
Claims (13)
1.纤维素复合体,其含有纤维素与1种以上的水溶性羧甲基纤维素,其特征在于,使该纤维素复合体以1质量%的量分散于离子交换水中而得的水分散液的tanδ在0.60以下。
2.根据权利要求1所述的纤维素复合体,其特征在于,离子交换水中含有1质量%的所述纤维素复合体的水分散液的储能模量G’在2Pa以上。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素复合体,其特征在于,离子交换水中含有0.01质量%的所述纤维素复合体的水分散液的通过动态光散射法测得的中值粒径在600nm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,所述纤维素复合体中添加的水溶性羧甲基纤维素至少含有1种以上的羧甲基纤维素钠。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,还含有1种以上的羧甲基纤维素钙。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的纤维素复合体,其特征在于,所述水溶性羧甲基纤维素中的至少1种为具有0.86~0.94范围内的取代度的水溶性羧甲基纤维素。
7.权利要求1~6中任一项所述的纤维素复合体的制造方法,其制造含有纤维素与水溶性羧甲基纤维素的纤维素复合体,其特征在于,
包括将第一水溶性羧甲基纤维素与纤维素进行混炼的第一混炼工序和进一步添加第二水溶性羧甲基纤维素、进行混炼的第二混炼工序;
第一混炼工序中,进行剪切速率在300s-1以上的湿法混炼。
8.根据权利要求7所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,第一混炼工序中使用的水溶性羧甲基纤维素含有1种以上的具有0.86~0.94范围内的取代度的水溶性羧甲基纤维素钠。
9.根据权利要求7或8所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,所述第一水溶性羧甲基纤维素与第二水溶性羧甲基纤维素相同。
10.根据权利要求7或8所述的纤维素复合体的制造方法,其特征在于,所述第一水溶性羧甲基纤维素与第二水溶性羧甲基纤维素不同。
11.饮食品,其特征在于,含有权利要求1~6中任一项所述的纤维素复合体。
12.饮料,其特征在于,
含有含纤维素与水溶性羧甲基纤维素的纤维素复合体以及水不溶性成分,
在40℃下保存1周后的ζ电位的绝对值在10mV以上。
13.根据权利要求12所述的饮料,其特征在于,所述水不溶性成分含有可可、谷物类、或豆类中的任一种。
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